Demand for research on the use of hydrogen, an eco-friendly fuel, is rapidly increasing in accordance with global environmental problems and IMO environmental regulations in the shipbuilding and marine industry. In the case of hydrogen, similar to liquefied natural gas, it has a characteristic that its volume decreases hundreds of times during phase transformation from gas to liquid, so it must be stored in a tank in the form of liquefied hydrogen for transport efficiency. The material of the liquid hydrogen tank is selected in consideration of mechanical properties and hydrogen embrittlement at cryogenic temperatures. In this study, welding research was conducted on STS316L material, which was most commonly used in the space industry. In this study, flux cored arc welding was performed under 4 welding conditions to derive the optimal welding conditions for STS316L material, and then mechanical properties of the welded part were compared and analyzed.

A heat exchanger refers to a pressure vessel that indirectly exchanges heat between low-temperature/ high-temperature fluids with a solid wall interposed therebetween, and a shell-and-tube cylindrical heat exchanger is generally applied. The shell-and-tube cylindrical heat exchanger is widely used in ships and there is a problem in that the welding area is narrow and welding defects occur a lot due to high-level welding. In particular, in the case of a ship heat exchanger, if a problem occurs in the welding part during operation, the possibility of a safety accident is high, and repair is not easy. In this study, to solve this problem, the GTAW(Gas Tungsten Arc Welding) method was applied to secure the optimum conditions for pipe welding of STS304 material with a thickness of 5.5mm and to conduct a test. Afterwards, in accordance with the ASME rules, welding performance was verified through cross-sectional observation of welds, mechanical property tests, (tensile strength, bending strength, cryogenic impact strength) and non-destructive testing(PT, RT).

During the seven years from 2009 to 2016, PWR SNF (spent nuclear fuel) transportation and storage systems suitable for domestic conditions were developed by the government to cope with the saturation of wet storage capacity in NPPs. One of the developed systems is a multipurpose metal cask applicable for transportation/storage; the other is a concrete cask dedicated to storage. Efficient cask technologies were secured utilizing the characteristics and experience of relevant industrial, academic and research institutes. Technological independence was also achieved through several patent registrations of research outcomes. To prepare for a rapid increase of demand in the near future, technology transfer of secured patents and technologies to the domestic industry was carried out twice in the years of 2016 and 2017. This

본 연구에서는 최근의 토양통 개정 결과를 반영하여 제주도를 대상으로 새로운 수문학적 토양군 분류 방법을 제시하였다. 또한 제시한 수문학적 토양군 분류 방법은 기존의 수문학적 토양군 분류 방법과 비교하여 평가하였다. 이를 위해 본 연구에서 제시한 수문학적 토양군 분류 방법과 기존의 수문학적 토양군 방법들을 적용하여 제주도 전체 유역을 대상으로 CN 값을 산정하고 그 결과를 비교하였다. 그 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 2007년 이후 개정된 토양통을 기존 토양통과 비교한 결과, 토성은 43개의 토양통에서, 배수등급은 1개의 토양통에서, 투수속도는 15개의 토 양통에서, 불투수층 깊이는 26개의 토양통에서 변경된 것으로 확인되었다. (2) 개정된 토양통을 반영하여 제주도의 수문학적 토양군을 분류한 결과, 1987년의 분류 방법을 따를 경우에는 수문학적 토양군 C군(46.43%)이 가장 많이 나타나나, 1995년의 분류 결과에서는 B군(27.69%)이, 2007년의 분류 결과에서는 D군(35.82%)이, 본 연구에서 제시한 분류 결과에서는 B군(49.25%)이 가장 많이 나타나는 것으로 나타났다. (3) 본 연구에서 제시한 방법을 제주도 전체에 적용한 경우에 추정된 CN 값은 기존 방법에 의한 값보다 작은 것으로 나타났다. 이 결과는 기존 방법을 적용할 경우 CN 값이 과대 추정되었을 가능성을 제시하는 것이기도 하다.

본 연구에서는 Lee et al.(2018)의 연구에서 제시한 새로운 수문학적 토양군 분류 방법을 제주도의 3개의 하천유역(중문천, 천미천, 한천)에 적용하고 그 적용성을 평가하였다. 적용의 결과로서 이들 세 유역의 CN 값이 산정되었으며, 이 값은 기존의 세 가지 방법론을 적용한 결과와 비교하였다. 또한 제주도에서의 침투, 강우-유출 해석 등에 사용되는 수문학적 토양군 분류와 관련된 선행 연구들을 검토하여 선택된 방법론에 따라 수문학적 토양 군 분류 결과가 어떻게 다른지를 평가하였다. 그 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 수문학적 토양군 분류 방법에 따른 제주도 대표 유역의 수문학적 토양군 분류 결과를 비교한 결과, Lee et al.(2018)의 토양군 분류 방법을 적용하는 경우에는 B군이 크게 나타났다. 이는 Hu and Jung(1987)의 분 류 방법을 적용하는 경우에서는 C군과 D군이, Jung et al.(1995)의 분류 방법을 적용하는 경우에서 A군과 C군, 마지막으로 RDA(2007)의 분류 방 법을 적용하는 경우에서는 D군이 상대적으로 크게 나타나는 결과와 비교된다. (2) Lee et al.(2018)의 수문학적 토양군 분류 방법을 제주도의 3개 대표 유역에 적용한 결과, 3개 유역 모두 기존 방법에 비해 가장 작은 CN 값이 추정되었다. 마지막으로 (3) 제주도에서의 강우-유출과 관련된 연구를 검토한 결과, 제주도 유역의 CN 값은 기존 방법에 의해 추정된 것에 비해 작을 가능성이 크고, 또한 초기 손실은 0.2S 이상의 큰 값을 가질 것으로 판단되었다.

본 연구에서는 호우 방향성에 의한 유역 유출응답 특성을 살펴보았다. 이를 위해 호우와 하천망의 방향적 특성을 확률밀도함수로 정량화하였고, 각 방향성 함수를 회선적분하여 호우 방향성의 고려 유무에 따른 유출응답 특성을 비교하였다. 그 결과, 호우 방향성을 고려한 유출모의 결과는 호 우 방향성을 고려하지 않은 경우에 비해 관측 유출자료와 더욱 유사함을 알 수 있었다. 이러한 결과는 호우 방향성을 고려한 유역 반응함수에 의해 유출모의 결과가 보다 개선될 수 있음을 나타낸다. 따라서 본 연구성과는 호우 방향성에 따른 유역 반응함수의 비선형성을 고려함으로써 유출모의 의 불확실성을 줄이는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

최근 강우와 토지이용 특성의 변화로 도시지역의 재해위험은 크게 악화되고 있다. 이에 본 연구에서는 기성시가지 유역에서 내수침수 방지대책의 효과적이고 맞춤화된 적용을 위한 지역구분 방법에 대해 비교 분석하였다. 지역구분의 주된 목적은 지형, 하천, 토지이용 특성 등의 객관적 자료만으로 유사한 특성의 공간영역을 식별하는 것이다. 궁극적으로는 대상지역을 수리∙수문학적 특성에 따른 유형별로 구분하고, 각 지역에 적합한 대책을 적용하기 위함이다. 본 연구에서는 침수재해 위험도를 고려하여 대상유역을 크게 침수위험지역과 빗물유출지역으로 구분한다. 빗물유출지역은 다시 유출억제지역(또는 비시가화지역)과 홍수지체지역(또는 시가화지역)으로 세분화한다. 침수위험지역의 구분 기준은 과거 침수피해이력, 모의를 통한 침수피해 예상지역, 인근 하천과의 관계(계획홍수위, 하상고 등), 지형특성인자(습윤지수 등), 관련제도에서 지정된 지역(풍수해저감종합계획 등) 등이 있으며, 빗물유출지역의 유출억제지역과 홍수지체지역 구분은 시가화 정도(토지이용 특성 등), 토양의 포화 여부, 우수의 흐름 상태 등을 이용할 수 있다. 사례분석 대상지역에의 적용 결과, 침수위험지역은 지형특성인자, 빗물유출지역은 토지이용 특성을 이용하는 것이 대체로 적절함을 알 수 있었다. 다만, 침수위험지역에 대한 구분은 침수피해의 원인이 매우 다양한 형태로 나타남으로 피해이력, 관련제도에서 지정된 지역 등과의 충분한 검토가 필요할 것으로 보인다. 이상과 같은 연구결과는 내배수 재해저감시설의 설치 및 배치를 위한 기초자료로써 활용될 수 있으며, 궁극적으로는 시가지유역 단위에서보다 전방위적이고 맞춤화된 침수방지대책을 마련하는데 기여할 것으로 기대된다.

최근 강우와 토지이용 특성의 변화로 도시지역의 재해위험은 크게 악화되고 있다. 이에 본 연구에서는 재해예경보 시스템의 정도 향상을 목적으로 서울 지역의 기상관측망을 평가하였다. 이를 위해 서울시 관내의 30개 AWS 관측소를 대상으로 강우자료를 수집한 후, 월별 및 호우발생 특성별로 구분하여 분석에 이용하였다. 혼합분포를 이용하여 강우를 모형화하였으며, 강우의 공간상관함수를 유도하고, 대상 관측망의 영향범위를 산정하여 강우관측망의 공간적 특성을 평가하였다. 그 결과, 서울 지역 강우관측망의 적정 영향범위는 반경 7 km 정도이며, 최소설치기준은 더욱 엄격한 반경 5 km 정도가 적절함을 알 수 있었다. 아울러 서울 지역의 예경보 시스템 개선을 위해서는 기존 관측망의 자료 품질 확보와 더불어 외곽 산악지역의 부족지역에 관측망 신설방안이 병행되어야 함을 알 수 있었다.

본 연구에서는 서울시에 소재한 상습침수지역을 사례로, 침수피해 저감을 위해 유역단위의 종합적 침수방지대책의 효과와 소요비용에 대해 분석하였다. 이를 위해 하수관거 개선, 우수유출저감시설, 건축물 침수방지대책을 마련하고, 각 경우의 유출 및 침수피해 저감 효과와 소요비용을 비교분석하였다. 그 결과, 유역단위의 우수유출저감시설과 건축물 침수방지대책은 하수관거에 대한 보완적 역할로써 침수피해 최소화를 위해 효과적일 수 있음을 확인하였다. 또한 우수유출저감시설은 재현기간에 따라 소요비용의 차이가 크게 나타나기 때문에 설계기준을 신중히 선정해야 하며, 건축물 침수방지대책의 경우 70년빈도 호우규모에서 침수피해 해소면적당 소요비용이 상대적으로 최소로 나타남을 알 수 있었다. 본 연구성과는 전통적인 방재시설 중심의 시설물 대책에 더하여 시가지 토지이용 및 건축적 대책을 고려함으로써 유역단위에서 종합적 수방대책을 마련하여, 점증하는 기상이변에 보다 탄력적으로 대응하는데 기여할 것으로 기대된다.

최근 강우와 토지이용 변화로 인해 도시지역의 재해위험은 크게 악화되고 있다. 이에 본 연구에서는 불투수면 규제에 의한 유출 및 침수피해 저감효과를 살펴보고, 이를 근거로 불투수면 관리방향을 제시하였다. 이를 위해 불투수면 규제 시나리오를 작성하였으며, 각 시나리오에 대한 유출모의 결과를 비교하여 그 특성을 살펴보았다. 그 결과, 불투수면은 유출 및 침수피해 저감을 위한 관리대상인자임을 확인하였다. 또한 내수침수 피해저감과 물순환 체계 회복의 효과는 적용지역의 위치와 크기에 따라 달라질 수 있으므로, 가용한 면적을 최대한 확보하는 것이 중요함을 알 수 있었다. 따라서 시가화율이 높은 도시지역에서 불투수면 규제방안은 전략적인 입지선정이 무엇보다 중요하며, 토지이용의 공간적 배치 현황과 재해취약지역에 대한 홍수도달시간 등이 적절히 고려되어야 할 것이다

최근 강우와 토지이용의 특성 변화로 인해 도시지역의 재해위험은 크게 악화되고 있다. 과거 도시지역 재난관리는 하천제방, 우수관망, 빗물펌프장 등과 같은 구조물적인 대책에 집중되었지만, 최근 도심지 침수피해의 증가는 추가적인 대책 마련이 시급함을 시사한다. 이에 국내외의 재난관리 정책에서는 장기적인 관점에서 사전예방 차원의 재해저감 및 완화단계에 초점을 둔 비구조적 대책들을 중요시하고 있다. 이에 본 연구에서는 기존의 구조물적 대책에 더하여 비구조물적 대책의 효과를 경제성 측면에서 살펴보고자 한다. 이를 위해 기존의 우수관망의 설계기준을 상향 조정하고, 가용한 비구조물적 대책들을 고려하여 유출모의를 수행하였다. 분석 결과를 전체적으로 보면, 우수유출저감시설, 불투수율 규제, 토지이용 관리 등과 같은 비구조물적 수방대책은 기상이변에 대응하기 위한 보완적 수단으로써 시가지유역의 막대한 침수피해를 최소화하고, 간접적으로는 도시 물순환 체계를 회복하는 측면에서 경제성을 확보할 수 있을 것으로 보인다.

본 연구에서는 측방유입의 수문학적 해석을 시도해 보았다. 측방유입의 순간단위도는 여러 개의 격자가 만들어 내는 순간응답의 합으로 나타내었으며, 이는 Muskingum 하도추적모형을 수문학적으로 재해석하여 지체와 저류를 고려한 순간단위도를 이용한 것이다. 유역형상에 따른 측방유입 순간단위도의 변화를 살펴보기 위해 임의로 사각형과 삼각형 유역의 가상유역을 설정하여 각각에 해당하는 순간단위도를 유도하였다. 유도된 순간단위도는 각각 선형하천모형과 선형저수지모형의 합으로 이루어지며, 유역형상에 따라 서로 다른 특징을 보이게 된다. 집중시간과 저류상수의 일반적인 정의를 이용하여 측방유입의 저류상수를 수식적으로 유도하였으며, 그 결과 측방유입의 저류상수는 유역의 폭과 길이 및 주하도의 수문학적 특성을 알면 쉽게 산정할 수 있음을 확인하였다.

본 연구에서는 소규모 지구내 저류시설에 대한 유출저감효과를 정량화하였으며, 가용지를 대상으로 설계규모의 적정성을 평가하였다. 대상 시설에 대한 유출모의를 위해 수정합리식을 이용하였으며, 유출저감효과는 집수면의 토지피복 특성(유출계수), 강우특성(강우 재현기간, 지속기간), 저류시설의 규모(저류가능면적률, 저류한계수심)별로 정리하였다. 아울러 기성시가지 유역을 대상으로 지구내 저류시설로 활용 가능한 지역을 현장조사를 통해 살펴보았으며, 가용한 지역에 지구내 저류시설 설치시 설계규모의 적정성을 평가하였다. 본 연구의 결과는 기성시가지 유역의 제한된 여건 속에서 지구내 저류시설을 고려할 경우, 예상되는 유출저감효과를 간단히 파악할 수 있을 뿐만 아니라 적정 설계규모를 결정하는데 이용될 수 있을 것이다.

본 연구에서는 등가타원을 이용하여 호우사상의 공간분포를 정량화 하는 문제를 살펴보았다. 주어진 호우사상의 등가 타원을 매 시간별 한계강우강도에 따라 추정하고, 이 등가타원의 개수와 규모의 변화를 살펴보았다. 또한 한계강우강도 별로 평균 등가타원을 결정하고, 이 평균 등가타원이 주어진 호우사상을 대표할 수 있는지 판단하기 위해 평균 등가타원의 장축과 단축, 그리고 회전각에 대한 신뢰구간을 산정하여 평가하였다. 연구결과, 한계강우강도가 커짐에 따라 등가타원

본 연구에서는 도로나 도시유역에서와 같은 소유역의 배수시스템에서 적정량의 설계 규모를 결정하기 위해 지속시간 10분 이하의 강우강도-지속시간-재현기간 관계를 유도할 수 있는 방안을 제시하고 검토하였다. 본 연구에서 제시하는 방법은 모포마 분포에 근거한 것이며, 그 적용성을 서울지점 자료에 대한 적용을 통해 확인하였다 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 1분단위 강우자료를 이용하여 빈도해석을 수행한 결과 기존 건설교통부 (2000)에 의해 제

본 연구에서는 우리나라 최대 도시인 서울지점에서의 도시화의 영향을 강우자료의 분석을 통해 파악하였다. 서울지점 강우의 도시화 영향을 파악하기 위해 관측길이가 길고 도시화의 정도가 상대적으로 덜한 전주지점과 관측 기록의 길이는 짧으나 서울 인근지점으로 도시화의 영향이 매우 적을 것으로 판단되는 이천지점의 강우자료를 비교 대상으로 이용하였다. 또한 도시화의 영향에 해당하는 서울지점과 전주지점의 강우량 차이를 간섭모형을 이용하여 정량화 하였다. 그 결과, 연